如果用手工間歇箱體發(fā)泡式生產(chǎn)的話,它與普通聚酯型海綿發(fā)泡方法基本相同,需要說明的是
表活劑硅油必須是聚酯型泡沫專用,催化劑為有機錫,有機胺類催化劑通常采用嗎啉類的復合型的才比較合適。
聚酯型親水泡沫的有關(guān)物理及其吸水性
上述測試的親水泡沫樣品是經(jīng)過處理過的,處理方法是將泡沫在一定溫度、時間內(nèi)進行堿液浸泡
處理。
第二、不變黃海綿軟質(zhì)泡沫的生產(chǎn)配方與發(fā)泡工藝
1,目前大宗的聚氨酯軟質(zhì)泡沫(海綿)都是易黃變的,那么現(xiàn)在大家所說的耐黃變泡沫通常是指在
發(fā)泡生產(chǎn)時添加了抗氧劑、熱穩(wěn)劑和光穩(wěn)劑,這樣能暫時緩解一下泡沫變黃的速度;容易黃變主要
是因為其中的異氰酸酯上的苯環(huán)可以被逐步氧化成醌型結(jié)構(gòu)而呈黃色,另外泡沫大分子鏈中含有羰
基、氨基、偶氮基、烯基等發(fā)色基團,當光線射入后會進行選擇性吸收,并發(fā)射一定波長的光,導
致一定程度的軟質(zhì)泡沫黃變。
2,解決黃變的有效解決方案
其中有效的辦法就是要采用不變黃的脂肪族的異氰酸酯進行發(fā)泡,脂肪族異氰酸酯,如IPDI,HDI
和HMDI等,這些異氰酸酯所形成的氨酯鍵比較穩(wěn)定,退一步說即使被分解成脂肪胺也沒有苯環(huán)共軛
結(jié)構(gòu),不會形成助色基團,并且脂肪胺本身也不易被氧化,不易導致泛黃;因此選用脂肪族異氰酸
酯可顯著降低泡沫的泛黃性。
3,脂肪族異氰酸酯發(fā)泡的技術(shù)難點
其實多年來很多人進行過這方面的發(fā)泡生產(chǎn)嘗試,但是大多數(shù)人都或多或少的遇到一些技術(shù)難題,
那就是脂肪族的異氰酸酯普遍活性偏低,發(fā)泡過程比較難控制,操作范圍或者叫做寬容度很窄,難
以做出符合要求的軟質(zhì)泡沫,在發(fā)泡過程中常常出現(xiàn)的難題是:塌泡或者局部塌泡、粗泡、表面粉
化或者會閉孔,更嚴重塊泡收縮。
這里需要說明的是采用脂肪族異氰酸酯發(fā)泡而成的泡沫海綿實際并不是永遠一點都不會變黃,而是
在長期的光、水、熱條件下也會非常緩慢地發(fā)生氧化變黃,只是這類的泡沫的黃變速度很低,好像
給人們的感覺似乎不變黃。
4,主要原料與助劑
(1),多元醇:
聚醚多元醇 聚醚210, 220, 560s 等
高活性聚醚多元醇,分子量4500-6000, 如330N, 4701等。
小分子多元醇 乙二醇,丙二醇,丁二醇,DEG,DPG,
(2),異氰酸酯常用的有HDI、IPDI、HMDI,
(3),催化劑,主要是兩類催化劑, 其一就是有機胺類,有發(fā)泡型和凝膠型,可以使用的主要有
:三乙烯二胺,五甲基二乙烯三胺,五甲基二丙烯三胺,三乙胺,二氮雜二環(huán)(2,2,2)辛烷,二甲
基環(huán)己胺,2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚等;金屬類催化劑主要有:辛酸亞錫,有機鉍,有機鋯
,有機鈦,有機鈷。
(4),表活劑,主要包括高活性和中活性兩種,如L-580,B-8123,B-8002,L-6900,DC-4900,
DC-5169,B-8681,Y-10366。
(5),發(fā)泡劑,水及其物理發(fā)泡劑
5、基本配方
高活性聚醚多元醇 90-100
聚醚560s 0-10
小分子多元醇 0-10
IPDI 25-45
水 1.5-2.5
硅油B 8123 1.0-2.0
上述胺催化劑 0.2-1.5
金屬鹽催化劑 0.5-1.75
開孔助劑 0.5-3.0 (高回彈用開孔劑如KF-28)
6,發(fā)泡工藝
不同的人或地區(qū),可能發(fā)泡的工藝方法各有不同,主要是配方、催化劑選擇與用量不盡相同,方案
或方法不是唯一的,我這里方法僅可供參考。
高活性聚醚和其它助劑預(yù)先常溫混合均勻,然后倒入IPDI攪拌6-15秒均勻后倒入預(yù)先預(yù)熱的發(fā)泡箱
內(nèi),好是采用不低于30℃烘箱保溫并發(fā)泡,20-30分鐘后將塊泡推出并經(jīng)室溫熟化24小時即可切割
。泡孔均勻細膩,強度高,彈性好,不會粉化,一般不會收縮,微量收縮時需要輕度按壓一下即可
。需要特別提醒不要使用接枝聚醚多元醇。
7,不同脂肪族異氰酸酯與羥基的反應(yīng)活性區(qū)別
這是脂肪族異氰酸酯泡沫發(fā)泡生產(chǎn)的的技術(shù)難點,技術(shù)的關(guān)鍵是在配方與催化劑的選擇與調(diào)整上,
這里面還是有些技術(shù)訣竅的。
8,泡沫的抗黃變性能
根據(jù)ASTM-D-1148耐黃變測試方法,測試條件是:50℃,300瓦疝燈光照結(jié)果:
從上表的測試結(jié)果就能看出脂肪族異氰酸酯泡沫的耐黃變性能是比較優(yōu)秀的。
第三、談?wù)勎⒖总涃|(zhì)泡沫材料的發(fā)泡生產(chǎn)配方與工藝
1,微孔軟泡的應(yīng)用
這里需要說明的是微孔泡沫不是指的微孔PU彈性體(如鞋底、鞋墊、高鐵墊片、輪胎、汽車彈簧之
類的泡沫),而是一種柔軟的高密度的聚氨酯泡沫片材,是屬于特種聚氨酯軟泡,比較典型的泡孔
這種聚氨酯軟質(zhì)泡沫片材已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在通訊、計算機、家用電器、數(shù)碼產(chǎn)品、其它電子產(chǎn)品、
鞋材、醫(yī)療器材、五金等作為密封、減震、墊材使用。
2,突出特點
高密封性,高能量吸收性(高緩沖性),高尺寸穩(wěn)定性。
優(yōu)異的抗壓縮形變,耐水,耐高溫,耐老化,環(huán)保無污染等。
3,密度與規(guī)格
這種軟質(zhì)泡沫密度一般在240-480kg/m3之間,泡沫的孔徑一般在100-250微米,不同的應(yīng)用領(lǐng)域或不
同的產(chǎn)品有不同的密度、厚度和硬度以及微孔泡沫的開、閉孔程度等,性能也有區(qū)別;如泡沫閉孔
率高的密封、防水、防塵效果比較突出;微孔開孔率高的彈性好,壓縮變形型??;厚度一般從0.1-
6mm不等的規(guī)格共選用,具體詳細規(guī)格會有很多。
4,類似的國內(nèi)外典型產(chǎn)品
有羅杰斯的PORON品牌,還有日本井上poron,韓國SK、GMC的類似的產(chǎn)品。
典型的幾種微孔軟泡片材的物理性能(以poron為例)
6,材料與配方組成
(1),羥基組分的基本組成: 聚酯多元醇 16-30
聚醚多元醇 0-50
聚合物聚醚多元醇 20-40
小分子多元醇 1.5-16
表活劑(硅油) 0.1-1.0
色膏 0.5-3.0 (主要為炭黑色膏)
抗氧劑 0.2-0.4
固體粉料 0-20 (二氧化硅,氫氧化鋁,)
阻燃劑 適量(根據(jù)要求)
有機金屬催化劑 適量
有機胺類催化劑 0-0.5
(對于不同規(guī)格的產(chǎn)品或牌號,所用上述各個多元醇的比例不同(主要是通過調(diào)整不同多元醇的比
例,當量的不同,分子鏈結(jié)構(gòu)的不同來調(diào)整微孔泡沫的相關(guān)物理性能以滿足不同的用途)。
(2),異氰酸酯組分的組成:
改性MDI 30-65
液化MDI 10-30
粗MDI 5-30
異氰酸酯發(fā)泡指數(shù):1.0
7,基本成型工藝
這種發(fā)泡工藝不同于普通的用水化學發(fā)泡或者普通物理發(fā)泡劑(如二氯甲烷等)發(fā)泡工藝,而是采
用永久氣體注入式發(fā)泡的方法,基本生產(chǎn)工藝采用多組分低壓機械澆注于傳送帶離型紙上并經(jīng)連續(xù)
刮成均勻厚度一致再經(jīng)烘道恒溫凝膠固化成型,產(chǎn)品成卷再經(jīng)過后熟化而成;獨特的發(fā)泡工藝決定
了材料的突出性能。
技術(shù)的重點:
有機金屬鹽類催化劑合適的控制反應(yīng)速度。
嚴格溫度控制也是控制產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。
8,微孔泡沫的后處理
主要是采用一些光亮型的表面上光劑,常為丙烯酸型的涂料。